[发明专利]一种基于气体传感器阵列的汽车尾气检测方法

摘要

本发明公开了一种基于气体传感器阵列的汽车尾气检测方法，气体传感器阵列安装在可改变温度、湿度并能注入和排出被测气体的测试箱中，包括CO气体传感器、NO₂气体传感器，可燃性气体传感器、温度传感器和湿度传感器。检测方法有安装气体传感器阵列标定与汽车尾气检测系统，气体传感器阵列在洁净空气中的特性标定，气体传感器阵列对单组分气体的敏感特性标定，气体传感器阵列对汽车尾气中总碳氢化合物的敏感特性标定，气体传感器阵列对混合气体检测精度的测试，气体传感器阵列应用于汽车尾气的检测与分析。该方法还包括数据融合处理，分别计算出八组气体传感器阵列的八组浓度值和平均值，分别得到汽车尾气中CO、NO₂和总碳氢化合物的浓度。

主权项

1、一种基于气体传感器阵列的汽车尾气检测方法，所述气体传感器阵列为金属氧化物气体传感器阵列，用于检测汽车尾气中CO和NO2 和总碳氢化合物浓度，其特征在于：所述气体传感器阵列安装在改变温度、湿度并能注入和排出被测气体的测试箱(9)中，所述测试箱(9)中包括两个具有不同敏感特性的CO气体传感器，是第一CO气体传感器(1)和第二CO气体传感器(2)，两个具有不同敏感特性的NO2气体传感器，是第一NO2气体传感器(3)和第二NO2气体传感器(4)，两个具有不同敏感特性的可燃性气体传感器，是第一可燃性气体传感器(5)和第二可燃性气体传感器(6)，所述测试箱(9)中还包括一个温度传感器(7)和一个湿度传感器(8)；所述基于气体传感器阵列的汽车尾气检测方法步骤是：a、安装气体传感器阵列标定与汽车尾气检测系统；b、气体传感器阵列在洁净空气中的特性标定；c、气体传感器阵列对单组分气体的敏感特性标定；d、气体传感器阵列对汽车尾气中总碳氢化合物的敏感特性标定；e、气体传感器阵列对混合气体检测精度的测试；f、气体传感器阵列应用于汽车尾气的检测与分析；所述c、d步骤中的标定是：分别在确定的各气体传感器的加热电压下标定它们各自分别对CO、NO2和汽车尾气中总碳氢化合物的敏感特性，获取各自的特性参数和敏感特征参数；所述d步骤中气体传感器阵列对汽车尾气中总碳氢化合物的敏感特性标定的特点是以实际汽车尾气作为标定气体，外加已知浓度的CO或NO2混合成混合气体，依据各气体传感器对该混合气体的响应，得出其对汽车尾气中总碳氢化合物的敏感特征参数；所述e步骤中，气体传感器阵列对混合气体检测精度的测试，是将已知浓度的CO、NO2和汽车尾气三种气体混合，用标定好的气体传感器阵列进行测试，比较测试结果与实际浓度值，得出气体传感器阵列的检测精度；所述(b)～(f)步骤中，根据气体传感器阵列中各气体传感器的温度、湿度特性，对各气体传感器输出数据进行修正；所述基于气体传感器阵列的汽车尾气检测方法还包括数据融合处理方法，其中：首先，一次分别取三种气体传感器中的一个气体传感器共三个气体传感器构成一组气体传感器阵列，共有八组气体传感器阵列；八组气体传感器阵列的构成分别为：第一气体传感器阵列是第一CO气体传感器(1)、第一NO2气体传感器(3)、第一可燃性气体传感器(5)；第二气体传感器阵列是第一CO气体传感器(1)、第一NO2气体传感器(3)、第二可燃性气体传感器(6)；第三气体传感器阵列是第一CO气体传感器(1)、第二NO2气体传感器(4)、第一可燃性气体传感器(5)；第四气体传感器阵列是第一CO气体传感器(1)、第二NO2气体传感器(4)、第二可燃性气体传感器(6)；第五传感器阵列是第二CO气体传感器(2)、第一NO2气体传感器(3)、第一可燃性气体传感器(5)；第六传感器阵列是第二CO气体传感器(2)、第一NO2气体传感器(3)、第二可燃性气体传感器(6)；第七传感器阵列是第二CO气体传感器(2)、第二NO2气体传感器(4)、第一可燃性气体传感器(5)；第八传感器阵列是第二CO气体传感器(2)、第二NO2气体传感器(4)、第二可燃性气体传感器(6)；其次，由一组气体传感器阵列中的三个气体传感器在汽车尾气中各自的输出以及它们分别对CO、NO2和汽车尾气中总碳氢化合物的敏感特征参数得出一个对数函数的线性方程组，计算出汽车尾气中CO、NO2和总碳氢化合物的浓度；最后，分别计算出八组气体传感器阵列的八组浓度值，计算八组传气体感器阵列的八组浓度值的平均值，分别得到汽车尾气中CO、NO2和总碳氢化合物的浓度。